The Elemental Composition in Water and Sediment of Culture Habitat of Eriocheir sinensis in the Yangcheng Lake

doi:10.11924/j.issn.1000-6850.casb2022-0184

Abstract

Abstract:

In order to understand the characteristics of elements’ contents in habitat water and sediment of the Chinese mitten crab (Eriocheir sinensis) in the Yangcheng Lake, and explore the correlations between the elements and the Chinese mitten crab, the water and sediment samples were collected monthly from the purse seine culture area of Chinese mitten crabs in the Yangcheng Lake during the year-long period. The concentrations of the elements in water were determined by inductively coupled plasma mass spectrometer (ICP-MS), and the concentrations of the elements in sediment were determined by ICP-MS, inductively coupled plasma atomic emission spectrometry (ICP-AES) and X-ray fluorescence analysis (XRF), respectively. The results showed that the elements’ contents of the water samples could meet Pollution-free Food-Quality of Water for Freshwater Aquiculture and Environmental Quality Standards for Surface Water (Class I). The elements’ contents of the sediment samples were not within the risk screening value range of Soil Environmental Quality Risk Control Standard for Soil Contamination of Agricultural Land. Pearson correlation analysis of the 10 elements (e.g., Na) used for the identification of the origin of Chinese mitten crab indicated that there was a very significantly positive correlation for Ba (P<0.01), and significantly positive correlation (P<0.05) for Mg and Zn between crab and water samples. In contrast, K showed significantly negative correlation (P<0.05) between crab and sediment samples. The aforementioned evidences suggested that no heavy metal contamination was found in both water and sediment habitats of the purse seine culture area of Chinese mitten crabs in the Yangcheng Lake, and certain correlations were observed between the crabs and the culture habitat in the Yangcheng Lake.

Key words: Eriocheir sinensis, water, sediment, Yangcheng Lake, mineral elements

XUE Junren, LIU Hongbo, JIANG Tao, CHEN Xiubao, CHEN Yun, YANG Jian. The Elemental Composition in Water and Sediment of Culture Habitat of Eriocheir sinensis in the Yangcheng Lake[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin, 2023, 39(6): 144-151.

Figures/Tables 3

References 33

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元素	2018年3月		2018年4月		2018年5月		2018年6月		2018年7月	2018年8月
Na	27648±629		31622±550		31776±315		32203±526		37543±405	55427±878
Mg	8687±190		9387±171		8874±96		8174±92		8706±87	9420±143
Al	3.17±0.84		1.60±0.25		8.24±0.19		8.29±1.31		2.87±0.27	2.32±0.33
K	12188±4701		3812±74		2624±30		3864±515		4344±51	4910±93
Ca	31327±893		36844±916		17385±101		15789±288		13675±108	31741±725
Cr	1.59±0.08		0.17±0.05		0.08±0.02		—		0.06±0.01	0.13±0.03
Mn	0.85±0.08		0.33±0.09		0.34±0.04		0.43±0.04		0.36±0.05	0.28±0.04
Fe	2516±125		1717±36		1903±64		1774±25		2252±36	1999±42
Co	0.67±0.05		0.53±0.03		0.18±0.02		0.47±0.02		0.04±0.01	0.48±0.01
Ni	1.23±0.08		2.43±0.08		2.77±0.08		2.33±0.92		2.73±0.91	3.26±0.27
Cu	0.88±0.13		1.15±0.05		1.68±0.04		2.47±1.22		0.48±0.01	1.57±0.04
Zn	1.15±0.29		1.27±0.19		2.39±0.50		2.36±0.62		4.22±0.70	6.05±2.67
As	0.99±0.05		2.31±0.06		3.68±0.07		5.80±0.13		4.61±0.06	4.82±0.11
Se	0.43±0.28		—		0.02±0.03		0.07±0.15		—	0.08±0.12
Sr	221.0±0.2		209.0±2.4		150.1±2.2		137.4±2.6		164.6±1.1	226.1±4.0
Mo	2.52±0.12		2.74±0.05		3.33±0.06		3.91±0.11		2.90±0.07	2.97±0.11
Ag	0.44±0.23		0.03±0.01		0.02±0.01		0.01±0.01		0.03±0.01	0.01±0.01
Cd	0.62±0.02		0.03±0.01		0.03±0.01		—		0.03±0.01	0.01±0.01
Ba	46.1±2.9		42.7±0.4		27.3±0.2		27.1±0.3		35.4±0.5	55.8±1.3
Tl	0.11±0.01		0.06±0.01		0.03±0.01		—		0.05±0.00	0.03±0.01
Pb	1.48±0.56		0.08±0.02		0.07±0.02		1.20±0.09		0.09±0.02	0.06±0.01
元素	2018年9月		2018年10月		2018年11月		2018年12月		2019年1月	2019年2月
Na	56621±324		45951±1216		50404±824		45847±598		45132±1603	43103±583
Mg	9417±72		9173±260		10028±163		9318±10		9238±357	8970±111
Al	1.22±0.24		2.69±0.27		1.51±0.24		7.80±17.44		25.77±48.93	—
K	5274±55		5302±148		5802±95		4690±42		4671±200	4221±49
Ca	33251±304	40028±2305		44905±994		48460±427		50424±2452		55439±898
Cr	0.16±0.01	—		—		0.32±0.08		0.62±0.29		0.26±0.04
Mn	0.17±0.06	—		—		0.16±0.21		1.84±0.28		0.40±0.17
Fe	2093±17	4228±279		4735±115		2374±53		731±28		2922±39
Co	0.48±0.01	0.13±0.07		0.26±0.04		0.59±0.03		3.84±0.01		0.61±0.02
Ni	4.69±1.65	1.35±0.36		1.51±0.16		2.49±0.08		2.17±0.06		2.52±0.09
Cu	1.64±0.02	0.60±0.09		0.26±0.05		1.62±0.04		2.08±0.08		—
Zn	8.83±5.53	2.58±0.64		2.28±0.27		0.90±1.00		1.62±1.01		11.27±2.03
As	2.82±0.06	—		—		1.16±0.06		1.46±0.05		0.77±0.03
Se	0.14±0.09	—		—		2.10±0.48		0.92±0.14		0.29±0.17
Sr	225.9±1.3	222.8±9.6		239.7±3.0		239.2±2.5		230.0±7.0		239.5±4.3
Mo	2.61±0.01	1.18±0.31		1.09±0.05		3.09±0.54		2.94±0.10		2.05±0.06
Ag	—	—		—		—		—		—
Cd	—	—		—		0.05±0.03		0.64±0.00		0±0.01
Ba	56.3±0.3	53.9±3.8		61.7±1.7		62.8±0.4		59.9±2.5		58.7±3.6
Tl	0.01±0.00	—		—		0.05±0.02		2.93±0.01		0.01±0.00
Pb	0.02±0.01	—		—		0.11±0.03		—		0.09±0.03

元素	2018年3月		2018年4月		2018年5月		2018年6月		2018年7月	2018年8月
Na	27648±629		31622±550		31776±315		32203±526		37543±405	55427±878
Mg	8687±190		9387±171		8874±96		8174±92		8706±87	9420±143
Al	3.17±0.84		1.60±0.25		8.24±0.19		8.29±1.31		2.87±0.27	2.32±0.33
K	12188±4701		3812±74		2624±30		3864±515		4344±51	4910±93
Ca	31327±893		36844±916		17385±101		15789±288		13675±108	31741±725
Cr	1.59±0.08		0.17±0.05		0.08±0.02		—		0.06±0.01	0.13±0.03
Mn	0.85±0.08		0.33±0.09		0.34±0.04		0.43±0.04		0.36±0.05	0.28±0.04
Fe	2516±125		1717±36		1903±64		1774±25		2252±36	1999±42
Co	0.67±0.05		0.53±0.03		0.18±0.02		0.47±0.02		0.04±0.01	0.48±0.01
Ni	1.23±0.08		2.43±0.08		2.77±0.08		2.33±0.92		2.73±0.91	3.26±0.27
Cu	0.88±0.13		1.15±0.05		1.68±0.04		2.47±1.22		0.48±0.01	1.57±0.04
Zn	1.15±0.29		1.27±0.19		2.39±0.50		2.36±0.62		4.22±0.70	6.05±2.67
As	0.99±0.05		2.31±0.06		3.68±0.07		5.80±0.13		4.61±0.06	4.82±0.11
Se	0.43±0.28		—		0.02±0.03		0.07±0.15		—	0.08±0.12
Sr	221.0±0.2		209.0±2.4		150.1±2.2		137.4±2.6		164.6±1.1	226.1±4.0
Mo	2.52±0.12		2.74±0.05		3.33±0.06		3.91±0.11		2.90±0.07	2.97±0.11
Ag	0.44±0.23		0.03±0.01		0.02±0.01		0.01±0.01		0.03±0.01	0.01±0.01
Cd	0.62±0.02		0.03±0.01		0.03±0.01		—		0.03±0.01	0.01±0.01
Ba	46.1±2.9		42.7±0.4		27.3±0.2		27.1±0.3		35.4±0.5	55.8±1.3
Tl	0.11±0.01		0.06±0.01		0.03±0.01		—		0.05±0.00	0.03±0.01
Pb	1.48±0.56		0.08±0.02		0.07±0.02		1.20±0.09		0.09±0.02	0.06±0.01
元素	2018年9月		2018年10月		2018年11月		2018年12月		2019年1月	2019年2月
Na	56621±324		45951±1216		50404±824		45847±598		45132±1603	43103±583
Mg	9417±72		9173±260		10028±163		9318±10		9238±357	8970±111
Al	1.22±0.24		2.69±0.27		1.51±0.24		7.80±17.44		25.77±48.93	—
K	5274±55		5302±148		5802±95		4690±42		4671±200	4221±49
Ca	33251±304	40028±2305		44905±994		48460±427		50424±2452		55439±898
Cr	0.16±0.01	—		—		0.32±0.08		0.62±0.29		0.26±0.04
Mn	0.17±0.06	—		—		0.16±0.21		1.84±0.28		0.40±0.17
Fe	2093±17	4228±279		4735±115		2374±53		731±28		2922±39
Co	0.48±0.01	0.13±0.07		0.26±0.04		0.59±0.03		3.84±0.01		0.61±0.02
Ni	4.69±1.65	1.35±0.36		1.51±0.16		2.49±0.08		2.17±0.06		2.52±0.09
Cu	1.64±0.02	0.60±0.09		0.26±0.05		1.62±0.04		2.08±0.08		—
Zn	8.83±5.53	2.58±0.64		2.28±0.27		0.90±1.00		1.62±1.01		11.27±2.03
As	2.82±0.06	—		—		1.16±0.06		1.46±0.05		0.77±0.03
Se	0.14±0.09	—		—		2.10±0.48		0.92±0.14		0.29±0.17
Sr	225.9±1.3	222.8±9.6		239.7±3.0		239.2±2.5		230.0±7.0		239.5±4.3
Mo	2.61±0.01	1.18±0.31		1.09±0.05		3.09±0.54		2.94±0.10		2.05±0.06
Ag	—	—		—		—		—		—
Cd	—	—		—		0.05±0.03		0.64±0.00		0±0.01
Ba	56.3±0.3	53.9±3.8		61.7±1.7		62.8±0.4		59.9±2.5		58.7±3.6
Tl	0.01±0.00	—		—		0.05±0.02		2.93±0.01		0.01±0.00
Pb	0.02±0.01	—		—		0.11±0.03		—		0.09±0.03

元素	2018年3月		2018年4月		2018年5月		2018年6月		2018年7月		2018年8月
K	16711±75		16717±243		17073±127		16963±173		18172±167		18269±506
Na	8877±154		9026±113		9279±277		9404±49		8573±171		8835±160
Fe	31489±1096		32754±169		30710±1115		28763±1022		35203±564		34741±126
Al	63403±1867		65495±1789		72958±949		55713±1040		69542±141		69272±80
Ca	27720±181		26525±60		26016±1040		25172±501		22692±562		24545±468
Mg	7378±445		7698±484		7277±411		7378±332		8168±423		8156±390
Li	41.9±0.2		44.6±0.5		43.2±0.6		41.2±1.4		42.9±2.0		45.0±0.9
Cu	27.3±0.2		28.6±0.6		27.4±0.8		28.1±0.9		30.5±1.4		32.9±0.7
Ni	47.7±0.4		50.2±0.4		48.6±1.0		48.5±0.8		48.9±1.5		52.3±1.1
Pb	20.3±0.1		22.3±0.6		17.3±0.4		21.1±0.7		21.6±1.7		25.0±0.6
Zn	96.8±0.2		102.7±1.1		98.5±1.9		95.2±1.0		98.1±2.3		94.3±2.3
Mn	525.0±13.0		597.6±7.5		564.6±12.4		495.2±17.3		560.9±4.8		489.6±9.7
Ti	4539±60		4577±85		4546±65		4485±147		3602±31		3815±65
Co		13.4±0.5	14.3±0.2	13.6±0.3		13.1±0.4		17.0±0.2		15.3±0.3
Mo		0.73±0.07	0.77±0.07	0.79±0.03		0.86±0.05		0.72±0.02		0.96±0.02
V		94.8±0.9	97.6±1.2	97.2±0.3		93.5±2.1		96.9±2.3		102.1±1.7
Cr		78.7±0.7	82.2±1.2	81.2±0.6		82.0±0.7		75.7±2.3		79.4±1.6
As		9.58±0.57	10.31±0.73	10.68±0.21		9.68±0.28		3.09±0.21		11.96±0.38
Ba		504.7±5.5	507.0±7.0	510.3±8.5		511.0±7.0		464.2±5.8		487.1±5.3
Sr		143.7±1.5	147.7±1.2	142.3±1.5		146.0±2.0		129.3±7.4		134.3±5.7
元素		2018年9月	2018年10月	2018年11月		2018年12月		2019年1月		2019年2月
K		18581±551	17663±748	18261±470		18258±390		18637±229		18457±448
Na		9387±93	9189±216	9258±257		8915±248		9347±226		9214±270
Fe		34205±276	33783±419	34499±483		34417±87		35347±358		33587±884
Al		69216±43	68089±80	69750±143		68226±55		69909±109		68302±538
Ca		23413±204	20400±727	21133±493		24902±247		21103±673		19266±602
Mg		8196±333	7617±413	8095±328		8403±239		8226±255		8214±304
Li		45.2±1.1	43.3±1.4	44.6±1.6		43.6±1.3		45.0±0.6		44.5±1.9
Cu		32.6±0.5	32.3±1.0	32.5±1.5		29.3±0.8		32.8±1.0		32.4±2.3
Ni		50.3±0.2	49.8±1.9	51.0±0.6		49.5±1.2		51.7±1.2		50.0±1.9
Pb		23.3±1.7	25.2±2.5	24.2±1.6		22.1±1.5		24.2±2.5		23.1±1.3
Zn		93.9±4.3	96.4±3.0	100.5±4.8		100.2±15.7		100.7±2.3		96.9±2.2
Mn		505.8±3.9	530.6±3.9	574.9±7.6		543.1±6.3		533.6±7.0		563.8±15.1
Ti		3836±77	3675±248	3969±169		3745±130		3898±134		3891±145
Co		15.1±0.1	14.6±0.2	14.6±0.5		14.9±0.4		14.5±0.2		14.3±0.1
Mo		0.84±0.04	0.76±0.02	0.76±0.01		0.87±0.02		0.86±0.05		0.75±0.02
V		101.3±1.4	99.5±1.7	102.5±2.4		99.6±2.7		103.3±0.6		101.1±3.9
Cr		77.6±0.5	78.3±2.3	79.8±2.0		75.9±2.6		81.2±2.4		79.2±2.4
As		7.40±0.27	8.28±0.47	14.09±0.54		9.92±0.29		8.26±0.12		5.93±0.56
Ba		483.5±5.0	452.2±7.6	461.9±6.0		485.4±7.9		499.4±9.5		482.4±7.2
Sr		138.8±9.1	125.6±12.4	133.1±9.5		141.3±3.0		137.2±12.6		130.2±6.2

元素	2018年3月		2018年4月		2018年5月		2018年6月		2018年7月		2018年8月
K	16711±75		16717±243		17073±127		16963±173		18172±167		18269±506
Na	8877±154		9026±113		9279±277		9404±49		8573±171		8835±160
Fe	31489±1096		32754±169		30710±1115		28763±1022		35203±564		34741±126
Al	63403±1867		65495±1789		72958±949		55713±1040		69542±141		69272±80
Ca	27720±181		26525±60		26016±1040		25172±501		22692±562		24545±468
Mg	7378±445		7698±484		7277±411		7378±332		8168±423		8156±390
Li	41.9±0.2		44.6±0.5		43.2±0.6		41.2±1.4		42.9±2.0		45.0±0.9
Cu	27.3±0.2		28.6±0.6		27.4±0.8		28.1±0.9		30.5±1.4		32.9±0.7
Ni	47.7±0.4		50.2±0.4		48.6±1.0		48.5±0.8		48.9±1.5		52.3±1.1
Pb	20.3±0.1		22.3±0.6		17.3±0.4		21.1±0.7		21.6±1.7		25.0±0.6
Zn	96.8±0.2		102.7±1.1		98.5±1.9		95.2±1.0		98.1±2.3		94.3±2.3
Mn	525.0±13.0		597.6±7.5		564.6±12.4		495.2±17.3		560.9±4.8		489.6±9.7
Ti	4539±60		4577±85		4546±65		4485±147		3602±31		3815±65
Co		13.4±0.5	14.3±0.2	13.6±0.3		13.1±0.4		17.0±0.2		15.3±0.3
Mo		0.73±0.07	0.77±0.07	0.79±0.03		0.86±0.05		0.72±0.02		0.96±0.02
V		94.8±0.9	97.6±1.2	97.2±0.3		93.5±2.1		96.9±2.3		102.1±1.7
Cr		78.7±0.7	82.2±1.2	81.2±0.6		82.0±0.7		75.7±2.3		79.4±1.6
As		9.58±0.57	10.31±0.73	10.68±0.21		9.68±0.28		3.09±0.21		11.96±0.38
Ba		504.7±5.5	507.0±7.0	510.3±8.5		511.0±7.0		464.2±5.8		487.1±5.3
Sr		143.7±1.5	147.7±1.2	142.3±1.5		146.0±2.0		129.3±7.4		134.3±5.7
元素		2018年9月	2018年10月	2018年11月		2018年12月		2019年1月		2019年2月
K		18581±551	17663±748	18261±470		18258±390		18637±229		18457±448
Na		9387±93	9189±216	9258±257		8915±248		9347±226		9214±270
Fe		34205±276	33783±419	34499±483		34417±87		35347±358		33587±884
Al		69216±43	68089±80	69750±143		68226±55		69909±109		68302±538
Ca		23413±204	20400±727	21133±493		24902±247		21103±673		19266±602
Mg		8196±333	7617±413	8095±328		8403±239		8226±255		8214±304
Li		45.2±1.1	43.3±1.4	44.6±1.6		43.6±1.3		45.0±0.6		44.5±1.9
Cu		32.6±0.5	32.3±1.0	32.5±1.5		29.3±0.8		32.8±1.0		32.4±2.3
Ni		50.3±0.2	49.8±1.9	51.0±0.6		49.5±1.2		51.7±1.2		50.0±1.9
Pb		23.3±1.7	25.2±2.5	24.2±1.6		22.1±1.5		24.2±2.5		23.1±1.3
Zn		93.9±4.3	96.4±3.0	100.5±4.8		100.2±15.7		100.7±2.3		96.9±2.2
Mn		505.8±3.9	530.6±3.9	574.9±7.6		543.1±6.3		533.6±7.0		563.8±15.1
Ti		3836±77	3675±248	3969±169		3745±130		3898±134		3891±145
Co		15.1±0.1	14.6±0.2	14.6±0.5		14.9±0.4		14.5±0.2		14.3±0.1
Mo		0.84±0.04	0.76±0.02	0.76±0.01		0.87±0.02		0.86±0.05		0.75±0.02
V		101.3±1.4	99.5±1.7	102.5±2.4		99.6±2.7		103.3±0.6		101.1±3.9
Cr		77.6±0.5	78.3±2.3	79.8±2.0		75.9±2.6		81.2±2.4		79.2±2.4
As		7.40±0.27	8.28±0.47	14.09±0.54		9.92±0.29		8.26±0.12		5.93±0.56
Ba		483.5±5.0	452.2±7.6	461.9±6.0		485.4±7.9		499.4±9.5		482.4±7.2
Sr		138.8±9.1	125.6±12.4	133.1±9.5		141.3±3.0		137.2±12.6		130.2±6.2